§ 4. Основные требования

Важным условием получения свар­ного шва высокого качества является устойчивость процесса сварки. Для этого источники питания дуги должны обеспечивать возбуждение и стабиль­ное горение дуги.

Возбуждение сварочной дуги начи­нается с короткого замыкания сва­рочной цепи — контакта между элек­тродом и деталью. При этом проис­ходит выделение теплоты и быстрое разогревание места контакта. Эта на­чальная стадия требует повышенного напряжения сварочного тока. В даль­нейшем происходит некоторое умень­шение сопротивления дугового про­межутка (вследствие эмиссии электро­нов с катода и появления объемной ионизации газов в дуге), что вызывает снижение напряжения до предела, необходимого для поддержания устой­чивого горения дуги. При переходе капель электродного металла в сва­рочную ванну происходят частые ко­роткие замыкания сварочной цепи. Вместе с этим изменяется длина сва­рочной дуги. При каждом коротком замыкании напряжение падает до ну­левого значения. Для последующего восстановления дуги необходимо на­пряжение порядка 25...30 В. Такое напряжение должно обеспечиваться за время не более 0,05 с, чтобы под­держивать горение дуги в период между короткими замыканиями. Сле­дует учесть, что при коротких замы­каниях сварочной цепи развиваются большие токи (токи короткого замы­кания), которые могут вызвать пе­регрев в проводке и обмотках источ­ника тока.

Эти условия процесса сварки в основном и определяют требования, предъявляемые к источникам питания свврочной дуги. Для обеспечения ус­тойчивого процесса сварки источники питания дуги должны удовлетворять следующим требованиям:

напряжение холостого хода долж­но быть достаточным для легкого воз­буждения дуги и в то же. время не должно превышать нормы безопас­ности. Максимально допустимое на­пряжение холостого хода установ­лено для источников постоянного то­ка — 90 В, а для источников пере­менного тока — 80 В;

напряжение устойчивого горения дуги (рабочее напряжение) должно быстро устанавливаться и изменяться в зависимости от длины дуги. С уве­личением длины дуги напряжение должно быстро возрастать, а с умень­шением — быстро падать. Время вос­становления рабочего напряжения от 0 до 30 В после каждого короткого замыкания (при капельном переносе металла от электрода к свариваемой детали) должно быть менее 0,05 с;

ток короткого замыкания не должен превышать сварочный ток бо­лее чем на 40...50%. При этом источ­ник тока должен выдерживать продол­жительные короткие замыкания сва­рочной цепи. Это условие необходимо для предохранения обмоток источни­ка тока от перегрева и повреждения;

мощность источника тока должна быть достаточной для выполнения сва­рочных работ.

Кроме того, необходимы устройст­ва, позволяющие регулировать сва­рочный ток в требуемых пределах.

Промышленностью выпускаются следующие типы источников питания сварочной дуги: сварочные преобра­зователи, сварочные аппараты пере­менного тока, сварочные выпрямители.